JPS594876A - 穀粒乾燥機におけるバ−ナの燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来の穀粒乾燥機では穀粒の量に応じてバーナの熱風温
度を適宜設定しているため外気湿度の違いによる熱風の
除水能力の差、穀物の種類品質による乾燥し易いかどろ
かの差が加味されず、乾燥速度のバラツキが大きく乾燥
に長時間かかっだシ乾燥が速すぎて胴割れを起すことが
あった。

この欠点を解消するには穀粒の乾燥速度を一定に保つよ
うにバーナの燃焼を制御する必要がある。

乾燥速度は穀粒の含水率（％）の単位時間当りの減少値
であるから、ある時間の含水率をａ。

それよ多単位時間後の含水率をｂとすると、その時点の
乾燥速度Ｐ（５７時間）は、ｐ　＝　ａ　−ｂ　　　　
　　　　　（１式）いま乾燥速度Ｐのときに穀粒より蒸
発する水の単位時間当シの重量すなわち除水量Ｑ（Ｋｇ
／時間）は、ある時間の穀粒の重量をＡ（Ｋｇ）、それ
よ多単位時間後の穀粒の重量をＢ（Ｋｇ）とすると、 Ｑ＝Ａ−Ｂ（２式） ところで水分を除いた穀粒個有の重量は乾燥前後で変シ
ないから次式が成立つ。

（１式）と（３式）よりｂおよびＢを求めて（２式）に
代入すると、 となる。

一般に籾や麦の適正な乾燥速度Ｐは０．６から１．２（
５７時間）までの範囲内であるが、仮シにＰ＝０．８で
一定として１０００Ｋｇの穀粒全体から毎時間蒸発する
除水量Ｑを（４式）から求めると、Ａ＝　１０００Ｋｇ
だから ａ＝２５（％）のときは、Ｑ＝１１（Ｋｇ／時間）ａ＝
２０（％）のときは、Ｑ＝１０（Ｋｇ／時間）ａ　＝　
１５（％）のときは、Ｑ　＝　９．３　（Ｋｇ／時間）
となる。この含水率ａと除水量Ｑの関係をプロットする
と第４図のグラフになる。

このように乾燥速度Ｐをある一定の値に決めると、除水
量Ｑは含水率ａと穀粒の重量Ａから（４式）の計算によ
シ求まる。

従って乾燥中の穀粒の含水率ａと重量Ａを測定し、その
測定値にもとづいて最適な乾燥速度Ｐになるような除水
量Ｑを逐次計算で求め、ヤの除水量Ｑと実際の除水量ｑ
が一致するようにバーナの燃焼を制御すれば、乾燥速度
Ｐを終始一定の最適値に保持することができる。

もっとも穀粒の重量Ａは乾燥前後で極端には減らないの
で、あらかじめ適当な一定の値に重量Ａを設定し、その
一定の値の重量Ａと含水率ａの測定値にもとづいて除水
ｔＱを計算してもよい。

あるいは第４図のグラフから明らかなとおシ、除水量Ｑ
をＱ＝１０（Ｋｇ／時間）の一定値で初めから終シまで
乾燥しても乾燥速度Ｐはほぼ０．８（５７時間）で一定
で、一般には含水率ａが違っても除水量Ｑは実用上無視
できる程度の微差しか変動しないから、実用的にはあら
かじめ除水量Ｑの値を一定に設定しておいてもよい。

いづれにせよ最適な乾燥速度Ｐになるような除水量Ｑを
計算で求め、これに実際の除水量ｑが一致するようにバ
ーナの燃焼を制御すれば乾燥速度を終始最適値に保持す
ると七ができ穀粒の胴割れも生じない。

本発明はこの知見にもとづいて、計算により求めた除水
ｉＱに実測した除水量ｑを一致させることにより乾燥速
度Ｐを一定にすることを目的とする。

本発明の実施例を図面にもとづいて説明すると、１は乾
燥機の貯留室でその底部中央に断面が逆Ｖ字形の山形板
２を設け、その左右に対向して誘導斜板３，３を設置す
る。山形板２０両側縁と誘導斜板３，３の下縁にそれぞ
れ多孔板４を接続し、その相対する２枚１組の多孔板４
により乾燥室５，５を形成する。

乾燥室５，５の下端の排出口はロータリパルプ６を介し
樋状の流穀室７にのぞませ、その中央の凹溝に横架する
送殻ラセン８の送出端を昇穀機９の下部取入口に接続す
る。

昇穀機９の上部には給穀ラセン１ｏを接続し、その終端
を貯留室１の天井板中央に吊シ下げる拡散板１１の上方
に開口する。

そして乾燥機の正面と背面に相対してバーナ１２と吸引
ファン１３を取付け、バーナ１２を左右の乾燥室５，５
の内側の熱風室１４にのぞませると共に、ファン１３を
乾燥室５，５の外側と乾燥機の外壁によシ囲まれた排風
室１５に接続する。１６は熱風室１４のバーナ１２と反
対側を閉鎖する遮板である。

穀粒は昇穀機９と給穀ラセンｌＯを経て拡散板１１によ
り貯留室１内に平均に張込まれ、乾燥室５を流下する。

その際バーナ１２の熱風が中央の熱風室１４から左右の
乾燥室５に進入し流下中の穀粒を乾燥して湿気を含んだ
排風が排風室１５を経て７アン１３によシ機外に排気す
る。

乾燥後の穀粒はロータリバルブ６の回転によシ流穀室７
に落ち、送穀ラセン８と昇穀機９により再び貯留室１に
戻る。

しかして穀粒から蒸発した水は全て排風に含まれるから
、実際の除水量ｑは熱風と排風の絶対湿度の差と単位時
間中に乾燥室５を通過する風量Ｆ（Ｋｇ）の積に等しい
。絶対湿度は空気ＩＫｇ当りに含まれる水のグラム数で
あるから、これをキログラム数に換算すると次式が成り
立つ。

ｑ＝（排風の絶対湿度−熱風の絶対湿度）ｘ　Ｏ，００
１ｘ　Ｆ　（Ｋｇ／時間）　　　（５式）熱風と排風の
絶対湿度差は両者の温度差に比例するからその比率をｅ
とすると となる。

そこで乾燥機を実際に運転するとき、通常の熱風温度は
４０°Ｃから５０°Ｃの間であり、いま仮りに熱風の絶
対湿度が４乃至８（ｇ７Ｋｇ）で、排風温度が２７°Ｃ
乃至２９６Ｃだとすると、第５図の湿シ空気線図に破線
で示すようにそのときの排風温度における絶対湿度は表
１のとおシにそれぞれ求まる。

表　　１ これよりその範囲内でｅの値は０．４２であることが判
明する。

従って（５式）と（６式）から ｑ＝（熱ＪｔｏＦｍ度−排風の温度Ｉ　Ｘ　０．４２ｍ
ＸＦ（７式） と々る。ここでｍは乾燥機と穀粒の温度上昇等によシ失
う分を差し引いた効率で乾燥機の機種や仕様および穀粒
の種類品質などによシ決まる一定の補償係数である。

しかして本発明では乾燥機の熱風室１４と排風室１５の
内部に温度センサＳａ、Ｓｂをそれぞれ取付けると共に
、熱風室１４内にダーイヤフラム圧力計のような圧力セ
ンサ１７を設置し、これらのセンサＳａ　　、　　Ｓｂ
および１７を、（７式）に従って実際の除水４４．ｑを
算出する演算回路Ｅに接続する。

ここで熱風室１４の気圧の絶対値Ｋ（ｍｍＨｇ）と乾燥
室５を通過する風量Ｆ（Ｋｇ）は、第５図のとおシはぼ
比例し、圧力センサ１７は気圧の絶対値Ｋを風量Ｆに換
算しこれを電圧に変換して出力する。

圧力センサ１７の代シに、第６図に示すような刊風室１
５の天井から回動自在に垂下する抵抗板１８に風を吹き
付けて傾け、その傾斜角よシ風量Ｆを検知する装置を用
いてもよい。

一般に乾燥初期は穀粒の通風抵抗が小さく風−縞、Ｆは
大きいが、乾燥が進むに従い穀粒が萎縮して通風抵抗が
増大し風量Ｆは減少する。

通常の場合、乾燥末期には乾燥初期の風量のＩＯ乃至１
５％減になる。また乾燥すべき穀粒の品種によっても風
量Ｆは異なる。

このように種々の条件で変化する風量Ｆの実際の値を圧
力センサ１７によυ測定し、その出力を温度センサｊ９
ａ　、　Ｓｂの出力と共に演算回路Ｅに入力し、（−７
式）に従って除水量。

ｑの実測値を算出する。

一方、乾燥機底部の支脚１９に、重量を電気量に変換す
る抵抗線ひずみ計のようなセンサを内蔵し、とのセンサ
の信号を受信して乾燥機内の穀粒の重ｆｉ：Ａ（Ｋｇ）
に比例した電圧を出力する穀粒量測定回路Ｗを設ける。

そして貯粒宰１に取付けた公知の含水率計Ｗと穀粒量測
定回路Ｗを基準除水量計算回路ＮＫ接続し、この回路Ｎ
により除水量Ｑを（４式）に従って引算する。

次に回路Ｎと回路Ｅの出力側を比較器Ｃに接続し、さら
にその出力側をバーナ１２の燃料バルブＶに接続する。

そして実際の除水量ｑを基準となるべき計算上の除水量
Ｑと比較し、ｑがＱよシ大きい場合にはパルプＶを絞シ
、逆に小さい場合はバルブ■を開はバーナ１２の燃焼を
自動的に制御する。

なお前述したように穀粒の重量Ａを測定することなく、
あらかじめ適当な一定の値に設定し、その一定の値の重
量Ａと含水率ａの測定値にもとづいて除水量、Ｑを計算
する場合には、穀粒量測定回路Ｗの代シに可変抵抗によ
り重量Ａを設定する穀粒量設定回路を接続する。

まだ除水量Ｑを穀粒の含水率ａや重量Ａの測定値から計
算するのではなく、設定しておく場合には、穀粒量測定
回路Ｗおよび含水率計Ｇを廃止し、基準除水量計算回路
Ｎの代シに可変抵抗により除水量Ｑを設定する基準除水
量設定回路を接続すればよい。

これを要するに本発明においては、乾燥機内を吹く熱風
と排風の温度のみならず、その風量Ｆ（Ｋｇ）を圧力上
ンサ１７や抵抗板１８のような風量測定装置によシ実測
し、その測定値より実際の除水−Ｊ＆ｑを算出するので
、乾燥の進行程度が初期か末期かあるいは穀粒の品種や
夾雑物の混入率などによ多風量Ｆが変動してもそれに応
じてその時々の実際の除水量ｑを正しく算出でき、これ
と別途穀粒量や含水率から計算によシ求めた除水量Ｑが
いつも一致するように燃焼制御することにより、常に一
定の最適な乾燥速度で安定して乾燥することができ、胴
割れもなく品質良好な穀粒に乾燥できるという効果を生
ずる。

また本発明では実際の除水量ｑを熱風と排風の絶対湿度
差からではなく温度差から求めるので、高価な湿度計は
必要なく安価な温度センサにより高精度の計測ができる
という効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施しだ穀゛粒乾燥機の縦断正面図、
第２図はその横断平面図、第３図はその制御系統のブロ
ック図、第４図は１０００Ｋｇの穀粒を乾燥速度Ｐ　＝
　０．８　（３７時間）一定で乾燥した場合の除水量Ｑ
と含水率との関係を示すグラフ、第５図は乾燥室を通過
する風量Ｆ（Ｋｇ）と熱風室の気圧Ｋ（ｍｍＨｇ）との
関係を示すグラフ、第６図は風景測定装置の別の実施例
の断面図、第７図は湿シ空気線図で熱風と排風の温度と
絶対湿度の関係を破線で示す。 代理人　　牧　　　哲　部（はか２名）弔２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 乾燥すべき穀物量に応じて算出した除水量Ｑと、乾燥機
   の熱風と排風の温度差およびその風量から計測した除水
   量ｑを比較し両者を一致するようにバーナを燃焼させて
   乾燥速度を一定に保つことを特徴とする穀粒乾燥機にお
   けるバーナの・、燃焼制御装置。